CAPÍTULO I:EL TORNO

1.1 Definición.

El torno mecánico es una máquina-herramienta para mecanizar piezas por revolución arrancando material en forma de viruta mediante una herramienta de corte. Ésta será apropiada al material a mecanizar pudiendo estar hecha de acero al carbono, acero rápido, acero rápido al cobalto, widia, cerámica, diamante, etc. y que siempre será más dura y resistente que el material mecanizado.

Es una máquina muy importante en la fabricación que data del año 1910 en sus versiones modernas, aunque ya a mediados del siglo XVII existían versiones simples donde el movimiento de las piezas a mecanizar se accionaba mediante simples arreglos por cuerdas; desde la revolución industrial, donde se establecen los parámetros principales de esta máquina, apenas ha sufrido modificaciones, exceptuando la integración del control numérico en las últimas décadas.

1.2 Movimientos de trabajo en las operaciones con torno.

a) Movimiento de corte: por lo general se imparte a la pieza que gira rotacionalmente sobre su eje principal. Este movimiento lo imprime un motor eléctrico que transmite su giro al husillo principal mediante un sistema de poleas o engranajes. El husillo principal tiene acoplado a su extremo distintos sistemas de sujeción (platos de garras, pinzas, mandrinos auxiliares...), los cuales sujetan la pieza a mecanizar.

b) Movimiento de avance: es debido al movimiento longitudinal o transversal de la herramienta sobre la pieza que se está trabajando. En combinación con el giro impartido al husillo, determina el espacio recorrido por la herramienta por cada vuelta que da la pieza. El movimiento también puede no ser paralelo a los ejes, produciéndose así conos. En ese caso se gira el carro de debajo del transversal ajustando en una escala graduada el ángulo requerido, que será la mitad de la conicidad deseada.

c) Profundidad de pasada: movimiento de la herramienta que determina la profundidad de material arrancado en cada pasada aunque la cantidad de material arrancado queda siempre sujeto al perfil del útil de corte usado, tipo de material mecanizado, velocidad de corte, etc.

El torno puede realizar operaciones de cilindrado, mandrinado, roscado, refrendado, ranurado, taladrado, escariado, moleteado, cilindrado en línea, etc., mediante diferentes tipos de herramientas y útiles intercambiables con formas variadas según la operación de conformado que realizar. Con los accesorios apropiados, que por otra parte son sencillos, también se pueden efectuar operaciones de fresado, rectificado y otra serie de operaciones de mecanizado.

1.3 Partes de torno.

El torno tiene cinco componentes. Las partes principales del torno son el cabezal principal, bancada, contrapunta, carro y unidad de avance.

La bancada: El soporte principal del torno es la bancada. Es la pieza más robusta y sirve de soporte para todos los demás componentes de la máquina. Normalmente su fabricación es en una fundición especial de tipo perlítica, pero las máquinas de mejor calidad son fabricadas de una fundición meehanite tipo GE. En algunos casos especiales, en acero electro-soldado con una estructura celular de doble pared, tratamiento térmico de estabilización después de la soldadura y antes de la mecanización final. En su parte superior lleva los prismas ó guías prismáticas del cabezal móvil o contrapunto y del carro portaherramientas. Para dar mayor consistencia al conjunto e impedir deformaciones de los prismas, la bancada se refuerza con unos nervios, bajo los cuales se coloca una bandeja para recoger el lubricante. La bancada, al ser una de las piezas fundamentales del torno, ya que de su robustez y de la precisión con que estén mecanizadas sus guías depende en gran parte el rendimiento de la máquina, es muy importante que esté perfectamente estabilizada, para evitar posibles deformaciones con el paso del tiempo.

El cabezal: Atornillado sobre el extremo izquierdo de la bancada se encuentra el cabezal, que se monta sobre una caja de fundición. Este cabezal contiene el eje principal, en cuyo extremo van los órganos de sujeción de la pieza y los engranajes de reducción, por medio de los cueles y de la fuerza desarrollada por el motor se imprime el movimiento de rotación a la pieza. El eje principal, normalmente, es hueco y va apoyado en cojinetes de bronce, que según la potencia del torno pueden ser rodillos cónicos. Estos cojinetes son ajustables para corregir las holguras producidas por el desgaste con el uso. El eje tiene su extremo de trabajo, que sobresale del cabezal y se denomina husillo, roscado exteriormente para acoplar los platos de sujeción o de arrastre. El interior del husillo es cónico, según las normas de los conos morse, para poder ajustar en él una pieza de acero que acaba en punta, y que se denomina punto.

El contrapunto: El contrapunto se encuentra en el extremo derecho y opuesto al cabezal, sobre las guías del trono, pudiéndose desplazar en toda su longitud. Esta parte del torno llamado contrapunto está formado por dos piezas generalmente de fundición, una de las cuales sirve de soporte y contiene las guías que se apoyan sobre el torno y el dispositivo de fijación para inmovilizarlo. La otra pieza de la parte superior es de forma alargada y en la prolongación del eje principal del cabezal fijo contiene e contrapunto, que construye el otro apoyo de la pieza que se mecaniza. Esta pieza lleva, además, un mecanismo formado por el husillo roscado y su tuerca, que permite avanzar o retroceder el contrapunto para fijar la pieza. Es decir, que el cabezal móvil se acerca a la pieza en la posición más adecuada y se bloquea por medio del tornillo de fijación que lleva en la parte inferior. A través del mecanismo del husillo se hace avanzar por medio de un volante el contrapunto hasta que la punta quede encajada a la presión debida en el hueco de la pieza. Normalmente este avance es de 0,1mm por cada división. Este contrapunto tiene la misma forma que el punto del cabezal fijo. También se emplean puntos giratorios, que tienen la ventaja de poder girar con la pieza disminuyendo el esfuerzo de giro sobre la punta. Algunos cabezales móviles van provistos de una base postiza que puede desplazarse transversalmente al eje del torno, y así

se puede descentrar el contrapunto del torno. Esto es muy ventajoso y muy útil cuando se hayan de mecanizar conos. Para determinadas operaciones el contrapunto se sustituye por una broca o un escariador, cuyos mangos son de cono morse, e incluso, si este no es el adecuado, se le puede poner un cono morse postizo. Al mismo tiempo dispone de un tornillo lateral que sirve para regular la holgura que pueda presentarse con el tiempo y el uso. La palanca sirve para bloquear el eje cónico que contiene al punto en su avance. El avance del punto se controla por medio de un tambor graduado. La extracción del contrapunto se efectúa haciendo retroceder el eje cónico mediante el giro del husillo. Llegando el tornillo a cierta posición empuja al punto y lo saca de su alojamiento.

Los carros: Los carros son las partes del torno que portan las herramientas y con diversos movimientos de desplazamiento consiguen los efectos y las formas deseadas de las piezas.

Según la función o movimiento que realizan los carros, se denominan:

1-. Carro principal. Se desliza sobre las guías de la bancada llevando los mecanismos para producir los movimientos de avance y profundidad de pasada, tanto en manual como en automático, engranaje a piñón y cremallera. 2. Carro transversal. Así llamado por el deslizamiento transversal sobre las guías en forma de cola de milano del carro principal. Es movido a mano o automáticamente por los mecanismos que lleva el carro principal, por medio del volante que lleva el limbo graduado su movimiento transversal es transmitido por un tornillo de rosca trapezoidal, de acero aleado que acopla con una tuerca de bronce.

3. Carro Orientable. Este carro está formado por tres piezas principales: la base, el charriot y el portaherramientas. La base está sobre una plataforma giratoria que puede orientarse en cualquier posición, determinada por un limbo graduado. Esta base lleva unas guías en forma de cola de milano sobre las que se desliza el charriot, en que va situado el portaherramientas en forma de torreta.

El portaherramientas: El portaherramientas es, como su nombre lo indica, la parte del torno donde se sujetan las distintas herramientas para atacar a la pieza a mecanizar. La fijación se hace por medio de una brida, colocando las herramientas a la altura adecuada (que es el centro del punto) por medio de gruesos. Para sujetar varias herramientas a la vez se usa la torreta, que es la que se suministra con los tornos, en las que pueden colocarse hasta cuatro herramientas que se ponen en posición de trabajo simplemente aflojando la maneta de fijación de la torreta y haciendo girar ésta hasta colocar en posición la herramienta deseada. En ella se ve que la altura de la herramienta está regulada por medio de los gruesos. El blocaje se efectúa por medio de una platina, un tornillo de nivelación y la tuerca de blocaje. El portaherramientas de torreta permite sujetar hasta cuatro herramientas la vez. Esta torreta gira alrededor de su eje vertical, pudiendo presentar a la pieza la herramienta que se requiera. El portaherramientas puede fijarse en tres posiciones diferentes sobre el bloque central giratorio, que constituye la torreta. Una vez obtenida la altura deseada, ésta se bloquea mediante la excéntrica para que la torreta no pueda moverse de su posición: la orientación de la misma se efectúa por medio de la clavija de

posicionamiento. La parte de la herramienta que sobresale del portaherramientas debe ser limitada, a fin que no se cree brazo de palanca excesivo. Hay que tener presente que debe evitarse que la herramienta esté sometida a oscilaciones elásticas, aunque sean mínimas. Siempre que esta reacción ocurra, hay que disponer las placas de espesor de manera que el cuerpo de la herramienta se apoye en toda su longitud sobre ellas. Una vez fijadas las herramientas en el portaherramientas se realizan dos movimientos principales: el longitudinal o de avance y el transversal o de profundidad de pasada. El movimiento de avance se puede realizar a mano por medio de un volante, que a través de una reducción de engranajes, hace girar un piñón engranado con una cremallera fijada en la bancada. También puede aplicarse el movimiento transversal haciendo girar la manivela que hace girar el husillo que mueve el charriot y, por tanto, el portaherramientas. El movimiento de profundidad de pasada se realiza a mano haciendo girar la manivela que mueve el husillo de accionamiento del carro transversal. Ambos movimientos pueden realizarse automáticamente por medio de una transmisión de engranajes que arranca desde el eje principal del torno y que permite seleccionar el movimiento automático longitudinal o transversal.

1.4 Clases de tornos y funciones.

Dentro de la diversa gama de máquinas-herramientas conocidas como torno, se encuentran las siguientes clases:

Torno al aire Torno vertical Torno con dispositivo copiador Torno revolver Torno de relojero Torno de madera

Tornos de no-producción

Torno paralelo: Es el más común y tiene los componentes básicos y puede efectuar las operaciones ya descritas.

Torno rápido: Se utiliza principalmente para operaciones de torneado rápido de metales, para madera y para pulimento.

Torno para taller mecánico: se utiliza para hacer herramientas, matrices o piezas de precisión para maquinaria.

Tornos de semi-producción

Tornos copiadores: es un torno paralelo con un aditamento copiador. Corta el movimiento de las herramientas de corte.

Torno revólver: tienen una unidad de alineación para herramientas múltiples, en lugar de la contrapunta. Tiene diferentes posiciones y los tornos son horizontales y verticales.

Horizontal: Se clasifica en ariete o de portaherramientas, los arietes tienen torreta para herramienta múltiple montado en el carro superior. El carro superior es adecuado para materiales gruesos que necesitan mucho tiempo para tornear o perforar.

Vertical: Pueden operar en forma automática, se alinean con la pieza de trabajo con un mecanismo o con control numérico. El revólver vertical tiene dos tipos básicos: estación individual y múltiple.

Los múltiples tienen husillos múltiples que se vuelven a alinear después de cada accionamiento.

Tornos de producción

Tornos de mandril automático o tornos al aire: Son similares a los de revolver de ariete o carro superior, excepto que la correa está montada verticalmente, no tiene contrapunta, el movimiento para el avance se aplica en la torreta. En estos tornos se utiliza una serie de pasadores y bloques de disparos para controlar las operaciones.

Tornos automáticos para roscar: Son automáticos, incluso la alimentación del material de trabajo al sujetador. Estos tornos se controlan con una serie de excéntricas que regulan el ciclo. Son del tipo de husillo individual o múltiple. Los de husillo individual son similares a un torno revolver excepto por la posición de la torreta. Los tornos suizos para roscar difieren de los demás en el que el cabezal produce el avance de la pieza de trabajo, estos también tienen un mecanismo de excéntricas para el avance de la herramienta, estas mueven a la herramienta de corte que esta soportada vertical, hacia adentro y hacia afuera mientras la pieza de trabajo pasa frente a la herramienta. Los tornos para roscar con husillos múltiples tienen de cuatro a ocho husillos que se alinean a diversas posiciones. Cuando se alinean los husillos efectúan diversas operaciones en la pieza de trabajo. Al final de una revolución, se termina la pieza de trabajo. En un torno de ocho husillos, la pieza se alinea ocho veces para efectuar el ciclo de la maquina. Cada vez que se alinea el carro, se termina una pieza y se descarga el husillo.

CAPÍTULO II:LA FRESADORA

2.1 Definición.

Es una máquina herramienta utilizada para realizar mecanizados por arranque de viruta mediante el movimiento de una herramienta rotativa de varios filos de corte denominada fresa. En las fresadoras tradicionales, la pieza se desplaza acercando las zonas a mecanizar a la herramienta, permitiendo obtener formas diversas, desde superficies planas a otras más complejas.

Inventadas a principios del siglo XIX, las fresadoras se han convertido en máquinas básicas en el sector del mecanizado. Gracias a la incorporación del control numérico, son las máquinas herramientas más polivalentes por la variedad de mecanizados que pueden realizar y la flexibilidad que permiten en el proceso de fabricación. La diversidad de procesos mecánicos y el aumento de la competitividad global han dado lugar a una amplia variedad de fresadoras que, aunque tienen una base común, se diferencian notablemente según el sector industrial en el que se utilicen. Asimismo, los progresos técnicos de diseño y calidad que se han realizado en las herramientas de fresar, han hecho posible el empleo de parámetros de corte muy altos, lo que conlleva una reducción drástica de los tiempos de mecanizado.

Debido a la variedad de mecanizados que se pueden realizar en las fresadoras actuales, al amplio número de máquinas diferentes entre sí, tanto en su potencia como en sus características técnicas, a la diversidad de accesorios utilizados y a la necesidad de cumplir especificaciones de calidad rigurosas, la utilización de fresadoras requiere de personal cualificado profesionalmente, ya sea programador, preparador o fresador.

El empleo de estas máquinas, con elementos móviles y cortantes, así como líquidos tóxicos para la refrigeración y lubricación del corte, requiere unas condiciones de trabajo que preserven la seguridad y salud de los trabajadores y eviten daños a las máquinas, a las instalaciones y a los productos finales o semielaborados.

2.2 Movimientos de trabajo en las operaciones con fresadora.

Los movimientos en el trabajo realizado con una fresadora observan el dictado de los planos cartesianos; pues en un caso sencillo, dígase de una fresadora manual, la acción será la de una vertical o una horizontal, más en una máquina más sofisticada, la dirección de movimientos puede ser combinada, aún en mayor cantidad de movimientos axiales, los cuales se subscriben a la regla de la mano derecha.

El movimiento a lo largo de la superficie de la pieza a mecanizar se lleva a cabo, generalmente, mediante una tabla móvil en la que se monta la pieza a mecanizar, preparada así para moverse en dos dimensiones. Se puede operar las máquinas fresadoras tanto manualmente como mediante control numérico por computadora o CNC.

En la programación para el mecanizado por fresadora se debe tener siempre presente la realidad física y las limitaciones de la máquina; esto significa que el trabajo a ser realizado

sobre el material debe ser paulatino y precavido, directamente con relación a las dimensiones y al tipo de material a ser trabajado, cuidando de no chocar los componentes mecánicos, ni pedir o esperar que la máquina, ni sus herramientas de corte, logren hacer más de su capacidad, específicamente, por resultado de la instrucción o comando por no tener los parámetros o valores debidos; por ejemplo, la velocidad con la que debe cortar, o la profundidad de corte en referencia al diámetro y material de la misma herramienta de corte; éstas son variables importantes, como lo son también las revoluciones por minuto (r.p.m.).

Movimientos de la herramienta

El principal movimiento de la herramienta es el giro sobre su eje. En algunas fresadoras también es posible variar la inclinación de la herramienta o incluso prolongar su posición a lo largo de su eje de giro. En las fresadoras de puente móvil todos los movimientos los realiza la herramienta mientras la pieza permanece inmóvil.

Movimientos de la mesa

La mesa de trabajo se puede desplazar de forma manual o automática con velocidades de avance de mecanizado o con velocidades de avance rápido en vacío. Para ello cuenta con una caja de avances expresados de mm/minuto, donde es posible seleccionar el avance de trabajo adecuado a las condiciones tecnológicas del mecanizado.

Movimiento longitudinal: según el eje X, que corresponde habitualmente al movimiento de trabajo. Para facilitar la sujeción de las piezas la mesa está dotada de unas ranuras en forma de T para permitir la fijación de mordazas u otros elementos de sujeción de las piezas y además puede inclinarse para el tallado de ángulos. Esta mesa puede avanzar de forma automática de acuerdo con las condiciones de corte que permita el mecanizado.

Movimiento transversal: según el eje Y, que corresponde al desplazamiento transversal de la mesa de trabajo. Se utiliza básicamente para posicionar la herramienta de fresar en la posición correcta.

Movimiento vertical: según el eje Z, que corresponde al desplazamiento vertical de la mesa de trabajo. Con el desplazamiento de este eje se establece la profundidad de corte del fresado.

Giro respecto a un eje longitudinal: según el grado de libertad U. Se obtiene con un cabezal divisor o con una mesa oscilante.

Giro respecto a un eje vertical: según el grado de libertad W. En algunas fresadoras se puede girar la mesa 45º a cada lado, en otras la mesa puede dar vueltas completas.

Movimiento relativo entre pieza y herramienta

El movimiento relativo entre la pieza y la herramienta puede clasificarse en tres tipos básicos:

El movimiento de corte es el que realiza la punta de la herramienta alrededor del eje del portaherramientas.

El movimiento de avance es el movimiento de aproximación de la herramienta desde la zona cortada a la zona sin cortar.

El movimiento de profundización, de perforación, o de profundidad de pasada es un tipo de movimiento de avance que se realiza para aumentar la profundidad del corte.

2.3 Partes de la fresadora.

Cuerpo de la fresadora. Husillo de trabajo o de fresar. Accionamiento principal. Acondicionamiento del avance. Mesa de consola móvil. Carro transversal. Mesa de fresar o sujeción. Brazo superior. Apoyo del brazo superior. Árbol extensible. Mecanismo de tornillo sin fin.

El husillo, similar al de un torno, está montado en cojinetes antifricción adecuados, cerca del límite superior del montante. Es hueco y termina en una hembra cónica normalizada de 3.5 pulgadas por pie en el extremo frontal. Una caja de transmisión provee varias velocidades al huesillo.

Un brazo corredera un sostén montado en o cerca del extremo superior del montante para proveer un sostén con cojinete en el extremo exterior para montar el huesillo donde va a ir colocada la fresa. El brazo corredera puede ser ajustado sobre la columna y fijadoEn la posición adecuada para cualquier longitud del huesillo.

La ménsula, se desliza verticalmente en guías ubicadas en la cara de la columna. Sube y baja, por medio de un tornillo, operado a mano o mecánicamente. Sostiene el carro y la mesa.

El carro portamesa, está montado sobre la ménsula y tiene movimiento transversal. A su vez guía y soporta a la mesa. La mesa se mueve transversalmente junto con el carro, y a la vez se mueve longitudinalmente en el carro portamesa. De este modo son posibles movimientos longitudinales, transversales y verticales de la pieza a trabajar.

La mesa, tiene superficie maquinada con mucha precisión sobre cual puede agarrarse la

pieza a trabajar, o ser soportada en un tornillo o sostén adecuado. La mesa está provista de ranuras en T para usar en el amarre de las piezas.

La mayoría de las fresadoras están provistas con movimientos automáticos rápidos en la ménsula, carro y mesa, además de los avances manual y mecánico comunes. Este hecho permite ahorrar un tiempo considerable en el mecanizado.

2.4 Clases y funciones de las fresadoras.

Las fresadoras pueden clasificarse según varios aspectos, como la orientación del eje de giro o el número de ejes de operación. A continuación se indican las clasificaciones más usuales.

Fresadoras según la orientación de la herramienta

Dependiendo de la orientación del eje de giro de la herramienta de corte, se distinguen tres tipos de fresadoras: horizontales, verticales y universales.

Una fresadora horizontal utiliza fresas cilíndricas que se montan sobre un eje horizontal accionado por el cabezal de la máquina y apoyado por un extremo sobre dicho cabezal y por el otro sobre un rodamiento situado en el puente deslizante llamado carnero. Esta máquina permite realizar principalmente trabajos de ranurado, con diferentes perfiles o formas de las ranuras. Cuando las operaciones a realizar lo permiten, principalmente al realizar varias ranuras paralelas, puede aumentarse la productividad montando en el eje portaherramientas varias fresas conjuntamente formando un tren de fresado. La profundidad máxima de una ranura está limitada por la diferencia entre el radio exterior de la fresa y el radio exterior de los casquillos de separación que la sujetan al eje portafresas.

En una fresadora vertical, el eje del husillo está orientado verticalmente, perpendicular a la mesa de trabajo. Las fresas de corte se montan en el husillo y giran sobre su eje. En general, puede desplazarse verticalmente, bien el husillo, o bien la mesa, lo que permite profundizar el corte. Hay dos tipos de fresadoras verticales: las fresadoras de banco fijo o de bancada y las fresadoras de torreta o de consola. En una fresadora de torreta, el husillo permanece estacionario durante las operaciones de corte y la mesa se mueve tanto horizontalmente como verticalmente. En las fresadoras de banco fijo, sin embargo, la mesa se mueve sólo perpendicularmente al husillo, mientras que el husillo en sí se mueve paralelamente a su propio eje.

Una fresadora universal tiene un husillo principal para el acoplamiento de ejes portaherramientas horizontales y un cabezal que se acopla a dicho husillo y que convierte la máquina en una fresadora vertical. Su ámbito de aplicación está limitado principalmente por el costo y por el tamaño de las piezas que se pueden trabajar. En las fresadoras universales, al igual que en las horizontales, el puente es deslizante, conocido en el argot como carnero, puede desplazarse de delante a detrás y viceversa sobre unas guías.

Fresadoras especiales

Además de las fresadoras tradicionales, existen otras fresadoras con características especiales que pueden clasificarse en determinados grupos. Sin embargo, las formas constructivas de estas máquinas varían sustancialmente de unas a otras dentro de cada grupo, debido a las necesidades de cada proceso de fabricación.

Las fresadoras circulares tienen una amplia mesa circular giratoria, por encima de la cual se desplaza el carro portaherramientas, que puede tener uno o varios cabezales verticales, por ejemplo, uno para operaciones de desbaste y otro para operaciones de acabado. Además pueden montarse y desmontarse piezas en una parte de la mesa mientras se mecanizan piezas en el otro lado.

Las fresadoras copiadoras disponen de dos mesas: una de trabajo sobre la que se sujeta la pieza a mecanizar y otra auxiliar sobre la que se coloca un modelo. El eje vertical de la herramienta está suspendido de un mecanismo con forma de pantógrafo que está conectado también a un palpador sobre la mesa auxiliar. Al seguir con el palpador el contorno del modelo, se define el movimiento de la herramienta que mecaniza la pieza. Otras fresadoras copiadoras utilizan, en lugar de un sistema mecánico de seguimiento, sistemas hidráulicos, electro-hidráulicos o electrónicos.

En las fresadoras de pórtico, también conocidas como fresadoras de puente, el cabezal portaherramientas vertical se halla sobre una estructura con dos columnas situadas en lados opuestos de la mesa. La herramienta puede moverse verticalmente y transversalmente y la pieza puede moverse longitudinalmente. Algunas de estas fresadoras disponen también a cada lado de la mesa sendos cabezales horizontales que pueden desplazarse verticalmente en sus respectivas columnas, además de poder prolongar sus ejes de trabajo horizontalmente. Se utilizan para mecanizar piezas de grandes dimensiones.

En las fresadoras de puente móvil, en lugar de moverse la mesa, se mueve la herramienta

en una estructura similar a un puente grúa. Se utilizan principalmente para mecanizar piezas de grandes dimensiones.

Una fresadora para madera es una máquina portátil que utiliza una herramienta rotativa para realizar fresados en superficies planas de madera. Son empleadas en bricolaje y ebanistería para realizar ranurados, como juntas de cola de milano o machihembrados; cajeados, como los necesarios para alojar cerraduras o bisagras en las puertas; y perfiles, como molduras. Las herramientas de corte que utilizan son fresas para madera, con dientes mayores y más espaciados que los que tienen las fresas para metal.

Fresadoras según el número de ejes

Las fresadoras pueden clasificarse en función del número de grados de libertad que pueden variarse durante la operación de arranque de viruta.

Fresadora de tres ejes. Puede controlarse el movimiento relativo entre pieza y herramienta en los tres ejes de un sistema cartesiano.

Fresadora de cuatro ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar el giro de la pieza sobre un eje, como con un mecanismo divisor o un plato giratorio. Se utilizan para generar superficies con un patrón cilíndrico, como engranajes o ejes estriados.

Fresadora de cinco ejes. Además del movimiento relativo entre pieza y herramienta en tres ejes, se puede controlar o bien el giro de la pieza sobre dos ejes, uno perpendicular al eje de la herramienta y otro paralelo a ella (como con un mecanismo divisor y un plato giratorio en una fresadora vertical); o bien el giro de la pieza sobre un eje horizontal y la inclinación de la herramienta alrededor de un eje perpendicular al anterior. Se utilizan para generar formas complejas, como el rodete de una turbina Francis.

CAPITULO III:EL TALADRO

3.1 Definición.

Los taladros son instrumentos que se utilizan para llevar a cabo la operación de taladrar, esta operación tienen como objetivo producir agujeros de forma cilíndrica en una pieza determinada. Para taladrar o realizar un agujero se necesita emplear, sí o sí, un taladro o taladradora de tipo portátil, el taladrado, de todos los procesos de mecanizado, es considerado como uno de los más importantes a causa de su amplio uso y practicidad, taladrar es una de las operaciones mecanizadas más sencillas de llevar a cabo. Destacan estas máquinas por la sencillez de su manejo. Tienen dos movimientos: El de rotación de la broca que le imprime el motor eléctrico de la máquina a través de una transmisión por poleas y engranajes, y el de avance de penetración de la broca, que puede realizarse de forma manual sensitiva o de forma automática, si incorpora transmisión para hacerlo.

Los taladros pueden utilizarse sobre cualquier tipo de pieza; el proceso de realizar el agujero consiste en desplazar sólido (aluminio, madera, acero, etc.) hacia el filo de la broca específica que se está utilizando. La fuente de alimentación de los taladros suele ser de energía eléctrica o de aire comprimido; los taladros de tipo portátiles que necesitan electricidad para su funcionamiento pueden ser inalámbricos, ya que muchos de éstos utilizan una batería recargable o son alimentados por un cordón eléctrico que están diseñados para ser conectados a la red eléctrica.

Debemos señalar que los agujeros que se realizan con la broca de los taladros no son de alta precisión, es por esto en muchos casos, se necesita realizar la operación nuevamente mediante un escariador o una herramienta de mandrinar. Los factores principales que se relacionan con el proceso de perforación que realizan los taladros son, entre otros: tolerancia y calidad superficial, longitud de la perforación, material de la pieza, diámetro, material de la broca, modo de fijación de la pieza en el taladro, cantidad de agujeros a producir y condiciones de corte.

3.2 Movimientos de trabajo en operaciones con el taladro.

La pieza es fijada sobre la mesa del taladro, la herramienta, llamada broca, realiza el movimiento de corte giratorio y de avance lineal, realizando el mecanizado de un agujero o taladro teóricamente del mismo diámetro que la broca y de la profundidad deseada.

3.3 Clases, funciones y partes del taladro.

Las máquinas taladradoras se pueden reunir en seis grupos separados:

Taladradoras sensitivas Taladradoras de columnas Taladradoras radiales Taladradoras de torreta Taladradora de husillos múltiples

Centros de mecanizado CNC

Taladradoras sensitivas

Corresponden a este grupo las taladradoras de accionamiento eléctrico o neumático más pequeñas. La mayoría de ellas son portátiles y permiten realizar agujeros de pequeño diámetro y sobre materiales blandos. Básicamente tienen un motor en cuyo eje se acopla el portabrocas y son presionadas en su fase trabajo con la fuerza del operario que las maneja. Pueden tener una sola o varias velocidades de giro. Hay pequeñas taladradoras sensitivas que van fijas en un soporte de columna con una bancada para fijar las piezas a taladrar. Las taladradoras sensitivas portátiles son muy usadas en tareas domésticas y de bricolaje.

Taladradoras de columna

Estas máquinas se caracterizan por la rotación de un husillo vertical en una posición fija y soportada por un bastidor de construcción, tipo C modificado. La familia de las máquinas taladradoras de columna se compone de las taladradoras de columna con avance regulado por engranajes, la taladradora de producción de trabajo pesado, la taladradora de precisión, y la taladradora para agujeros profundos.

Los taladros de columna de avance por engranaje son característicos de esta familia de máquinas y se adaptan mejor para ilustrar la nomenclatura. Los componentes principales de la máquina son los siguientes:

Bancada: es el armazón que soporta la máquina, consta de una base o pie en la cual va fijada la columna sobre la cual va fijado el cabezal y la mesa de la máquina que es giratoria en torno a la columna.

Motor: estas máquinas llevan incorporado un motor eléctrico de potencia variable según las capacidades de la máquina.

Cabezal: es la parte de la máquina que aloja la caja de velocidades y el mecanismo de avance del husillo. El cabezal portabrocas se desliza hacia abajo actuando con unas palancas que activan un mecanismo de piñón cremallera desplazando toda la carrera que tenga la taladradora, el retroceso del cabezal es automático cuando cede la presión sobre el mismo. El avance de taladrado automático de trabajo está regulado en mm/revolución del eje.

Poleas de transmisión: el movimiento del motor al husillo, se realiza mediante correas que enlazan dos poleas escalonadas con las que es posible variar el número de revoluciones de acuerdo a las condiciones de corte del taladrado y el husillo portabrocas. Hay taladradoras que además de las poleas escalonadas incorporan una caja de engranajes para regular las velocidades del husillo y del avance de penetración.

Nonio: las taladradoras disponen de un nonio con el fin de controlar la profundidad del taladrado. Este nonio tiene un tope que se regula cuando se consigue la profundidad deseada.

Husillo: está equipado con un agujero cónico para recibir el extremo cónico de las brocas, o del portabrocas que permite el montaje de brocas delgadas, o de otras herramientas de corte que se utilicen en la máquina, tales como machos o escariadores.

Mesa: está montada en la columna y se la puede levantar o bajar y sujetar en posición para soportar la pieza a la altura apropiada para permitir taladrar en la forma deseada.

Taladradoras radiales

Estas máquinas se identifican por el brazo radial que permite la colocación de la cabeza a distintas distancias de la columna y además la rotación de la cabeza alrededor de la columna. Con esta combinación de movimiento de la cabeza, se puede colocar y sujetar el husillo para taladrar en cualquier lugar dentro del alcance de la máquina, al contrario de la operación de las máquinas taladradoras de columna, las cuales tienen una posición fija del husillo. Esta flexibilidad de colocación del husillo hace a los taladros radiales especialmente apropiados para piezas grandes, y, por lo tanto, la capacidad de los taladros radiales como clase es mayor que la de los taladros de columna. El peso de la cabeza es un factor importante para conseguir una precisión de alimentación eficiente sin una tensión indebida del brazo. Los principales componentes del taladro radial son:

Base: es la parte básica de apoyo para la máquina y que también soporta a la pieza durante las operaciones de taladro. Los taladros radiales están diseñados principalmente para piezas pesadas que se montan mejor directamente sobre la base de la máquina. Algunas máquinas incluso tienen bases agrandadas para permitir el montaje de dos o más piezas al mismo tiempo para que no se tenga que interrumpir la producción en tanto se retira una pieza y se coloca otra en su lugar.

Columna: es una pieza de forma tubular, y que gira alrededor de, una columna rígida (tapada) montada sobre la base.

Brazo: soporta al motor y el cabezal, corresponde a la caja de engranajes de la máquina de columna. Se puede mover hacia arriba y hacia abajo sobre la columna y sujetarse a cualquier altura deseada.

Cabezal: contiene todos los engranajes para las velocidades y para los avances y así como los controles necesarios para los diferentes movimientos de la máquina. Se puede mover hacia adentro o hacia fuera del brazo y sujetar en posición el husillo de taladrar a cualquier distancia de la columna. Este movimiento, combinado con la elevación, descenso y rotación del brazo, permite taladrar a cualquier punto dentro de la capacidad dimensional de la máquina.

Los taladros radiales son considerados como las taladradoras más eficientes y versátiles. Estas máquinas proporcionan una gran capacidad y flexibilidad de aplicaciones a un costo relativamente bajo. Además, la preparación es rápida y económica debido a que, pudiéndose retirar hacia los lados tanto el brazo como la cabeza, por medio de una grúa, se pueden bajar directamente las piezas pesadas sobre la base de la máquina. En algunos

casos, cuando se trata usualmente de piezas grandes, los taladros radiales van montados realmente sobre rieles y se desplazan al lado de las piezas para eliminar la necesidad de un manejo y colocación repetidos. Los taladros radiales montados en esta forma son llamados máquinas del tipo sobre rieles.

Taladradoras de torreta

Con la introducción del Control Numérico en todas las máquinas –herramientas, las taladradoras de torreta han aumentado su popularidad tanto para series pequeñas como para series de gran producción porque hoy día la mayoría de estas máquinas están reguladas por una unidad CNC. Estas máquinas se caracterizan por una torreta de husillos múltiples. La taladradora de torreta permite poder realizar varias operaciones de taladrado en determinada secuencia sin cambiar herramientas o desmontar la pieza.

Los componentes básicos de la máquina, excepto la torreta, son parecidos a los de las máquinas taladradoras de columna. Se dispone de taladros de torreta de una serie de tamaños desde la pequeña máquina de tres husillos montada sobre banco o mesa hasta la máquina de trabajo pesado con torreta de ocho lados. Para operaciones relativamente sencillas, la pieza se puede colocar a mano y la torreta se puede hacer avanzar a mano o mecánicamente, para ejecutar un cierto número de operaciones tales como las que se hacen en una máquina taladradora del tipo de husillos múltiples. Según se añaden a la operación controles más complicados, el taladro de torreta se vuelve más y más un dispositivo ahorrador de tiempo.

Lo habitual de las taladradoras de torreta actuales es que tienen una mesa posicionadora para una colocación precisa de la pieza. Esta mesa puede tomar la forma de una mesa localizadora accionada a mano, una mesa posicionadora accionada separadamente y controlada por medio de cinta, o con topes pre colocados; o puede tomar la forma de una unidad completamente controlada por Control Numérico donde también se programa y ejecuta el proceso de trabajo.

Taladradoras de husillos múltiples

Esta familia de taladradoras cubre todo el campo desde el grupo sencillo de las máquinas de columna hasta las diseñadas especialmente para propósitos específicos de gran producción.

Las máquinas estándar de husillos múltiples: se componen de dos o más columnas, cabezas y husillos estándar, montados sobre una base común. Los taladros de husillos múltiples facilitan la ejecución de una secuencia fija de las operaciones de taladrado por medio del desplazamiento de la pieza de estación en estación a lo largo de la mesa.

Las aplicaciones más comunes de este tipo de máquinas son para eliminar el cambio de herramientas para una secuencia de operaciones. Aunque las máquinas taladradoras de husillos múltiples todavía se fabrican, están cediendo rápidamente su popularidad a las máquinas taladradoras de torreta accionadas por control numérico que pueden llevar un almacén de herramientas bastante grande.

Hay dos tipos básicos de taladradoras de husillos múltiples:

Taladradoras de unión universal: son extremadamente versátiles y han alcanzado una posición muy importante en la manufactura de producción de tipo bajo a medio. Las máquinas taladradoras de unión universal se fabrican en una serie completa de tipos estándar con cierto número de husillos que se pueden ajustar dentro de un área determinada. Las máquinas taladradoras de unión universal se caracterizan por su gran número de husillos que se pueden colocar en cualquier posición dentro del área de la mesa para taladrar cualquier plantilla de agujeros preseleccionada. Además de los catálogos de tamaños estándar, las máquinas de unión universal se construyen en muchos otros tamaños con plantillas para el taladrado y el número de husillos para trabajos específicos. Estas máquinas también son muy flexibles pero requieren de todos los agujeros sean taladrados simultáneamente en una línea recta. Obviamente, se puede taladrar cualquier disposición de agujeros colocados en una serie de líneas rectas simplemente desplazando la pieza. En las máquinas de husillos en línea el avance se proporciona sencillamente haciendo descender el puente de los husillos o elevando la mesa. La selección del avance, tanto por medio del puente como de la mesa se basa en el tipo de trabajo y las operaciones implicadas. Las máquinas de unión universal y gran área se proporcionan también con avances tanto por medio del puente como por la elevación de la mesa.

Taladradoras de producción de husillo fijo: consiste en cierto número de husillos en una posición fija, recibiendo su fuerza motriz a través de una serie de engranajes accionados por un solo motor del tamaño apropiado. Toman la forma de una sencilla máquina individual, tanto vertical como horizontal, o accionada en ángulo, o bien pueden tomar la forma de cierto número de tales unidades colocadas juntas para hacer una máquina especial. Las culatas de motor y los bloques de cilindros de motor son piezas clásicas que se mecanizan en este tipo de taladradoras que se conocen con el nombre de transfer.

Centros de mecanizado CNC

La instalación masiva de centros de mecanizado CNC en las industrias metalúrgicas ha supuesto un gran revulsivo en todos los aspectos del mecanizado tradicional. Un centro de mecanizado ha unido en una sola máquina y en un solo proceso tareas que antes se hacían en varias máquinas, taladradoras, fresadoras, mandrinadoras, etc., y además efectúa los diferentes mecanizados en unos tiempos mínimos antes impensables debido principalmente a la robustez de estas máquinas a la velocidad de giro tan elevada que funciona el husillo y a la calidad extraordinaria de las diferentes herramientas que se utilizan. Así que un centro de mecanizado incorpora un almacén de herramientas de diferentes operaciones que se pueden efectuar en las diferentes caras de las piezas cúbicas, con lo que con una sola fijación y manipulación de la pieza se consigue el mecanizado integral de las caras de las piezas, con lo que el tiempo total de mecanizado y precisión que se consigue resulta muy valioso desde el punto de vista de los costes de mecanizado, al conseguir más rapidez y menos piezas defectuosas.

CAPÍTULO IV:LAS CEPILLADORAS

4.1 Definición.

El cepillado es una operación mecánica con desprendimiento de viruta en la cual se utiliza una máquina llamada cepillo y el movimiento es proporcionado en forma alternativa, y se usa una herramienta llamada buril.

La cepilladora, es una maquina un tanto lenta con una limitada capacidad para quitar metal. Codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales, verticales o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas o convexas.

Existen diferentes tipos de cepillo, a los cuales se les conoce como limadoras, los cepillos se miden de acuerdo a la capacidad de carrera del camero así como a la capacidad y carrera de la mesa. Esta máquina se presta para trabajar piezas de hasta 800 mm de longitud. A causa de su movimiento principal horizontal la llaman también mortajadora horizontal.

Generalmente en piezas de gran tamaño que se maquinan en el cepillo de mesa no se utilizan prensas ya que serían de dimensiones extremosas, para esto se recomienda la utilización de bridas, tornillos, tirantes o soportes especiales, diseñados especialmente para un trabajo específico.

En el cepillado debe verificarse que la herramienta se levante por medio de la charnela en el retroceso, ya que de no hacerse se corre el riesgo de despostillar o desafilar la herramienta.

El operador llamado cepillista debe tener conocimientos en materias tales como: matemáticas, mantenimiento, metrología, afilado, ajuste, etcétera.  

4.2 Movimientos de trabajos en operaciones de cepillado.

Para el vaivén del carro se usa una corredera oscilante con un mecanismo de retorno rápido.

El balancín pivotado que está conectado al carro, oscila alrededor de su pivote por un perno de cigüeñal, que describe un movimiento rotatorio unido al engranaje principal. La conexión entre el perno de cigüeñal y el balancín se hace a través de un dado que se desliza en una ranura en el balancín y está movido por el perno del cigüeñal. De ésta manera, la rotación del engranaje principal de giro mueve el perno con un movimiento circular y hace oscilar al balancín. El perno está montado sobre un tornillo acoplado al engranaje principal de giro, lo que permite cambiar su radio de rotación y de ésta forma variar la longitud del recorrido del carro porta herramienta. El recorrido hacia adelante o recorrido cortante, requiere una rotación de unos 220º del engranaje principal de giro, mientras que el recorrido de vuelta requiere solamente 140º de rotación. En consecuencia la relación de tiempos de recorrido cortante a recorrido de retorno es del orden de 1.6 a 1. Para poder usar varias velocidades de corte, existen engranajes apropiados de transmisión y una caja de cambios, similar a la transmisión de un automóvil. 

Grafico del principio de funcionamiento

4.3 Partes de cepilladoras.

Carrera de carro Ancho máximo de cepillado Largo de la mesa de trabajo Ancho de la mesa de trabajo Penetración máxima de la herramienta Sección de herramienta Altura de la pieza a cepillar Ancho de la prensa giratoria Dobles carreras por minuto (máx. - min) Potencia de la máquina Peso neto

4.4 Clases de cepilladoras.

Cepillo tipo biela Cepillo de codo hidráulico Cepillo de mesa Cepilladoras de dos montantes Cepilladoras de un montanteEL CEPILLO TIPO BIELA

Es una maquina un tanto lenta con limitada capacidad para quitar meta. Por tal razón está siendo remplazada rápidamente en los talleres de trabajos diversos por la más versátil

fresadora vertical. Sin embargo, muchas de estas máquinas herramientas se utilizan todavía en los laboratorios escolares y en talleres pequeños de trabajos diversos. Los cepillos de codo se utilizan sobre todo para el maquinado de superficies horizontales (planas), verticales (hacia arriba y hacia abajo), o angulares. Se pueden utilizar para maquinar también superficies cóncavas (curvadas hacia afuera).

Tamaño: El tamaño de un cepillo de codo se determina por su recorrió máximo de avance, en pulgadas o en milímetros. Éste es casi lo mismo que el tamaño de la pieza cúbica más grande que se pueda maquinar en él. Los tamaños comunes van desde 7 hasta 36 pulg. (177.8 hasta 914.4 mm). En los talleres escolares, los tamaños más comunes son de 7,8, 10. 14 o 16 pulg. (177.8, 203.2, 250.0, 355.6 o 406.4 mm)

Nomenclatura de un cepillo de codo tipo de biela

Algunas de sus partes más importantes:

1. La base es la pieza de fundición de gran peso que soporta la máquina.

2. La columna o cuerpo es una pieza fundida hueca en la cual funcionan las partes impulsoras. 3. El ariete es una pieza resistente de acero fundido que se mueve hacia adelante y hacia atrás sobre las guías del cuerpo.

4. El cabezal de la herramienta está sujetado a la parte frontal del ariete y se puede hacer girar en cualquier dirección para hacer cortes angulares. La corredera de la herramienta se mueve hacia arriba y hacia abajo para ajustar la profundidad del corte. El tornillo del avance tiene un collarín micrométrico para hacer ajustes precisos. La caja de aldaba (pieza de metal que se pone para asegurarlas) dispuesta sobre la corredera se puede desplazar (su parte superior se puede mover hacia la derecha o hacia la izquierda) de manera que la herramienta pueda librar la pieza de trabajo en la carrera de retorno cuando se hacen cortes en ángulo. El bloque de aldaba se encuentra abisagrado a la parte superior de la caja de aldaba.

5. Las guías transversales, el soporte de la mesa y la misma forman una unidad. La mesa se puede mover hacia arriba y hacia abajo para recibir piezas de trabajo de diferente tamaño. La mesa y su soporte se mueven longitudinalmente (hacia atrás y hacia adelante) sobre las guías transversales. La mesa es una caja hueca con ranuras en T cortadas a través de la parte superior y de los lados. Sobre la mesa se sujeta la prensa de mordazas para sujetar a su vez la pieza de trabajo.

6. Por medio de un motor, poleas y un eje intermedio, se proporciona a los engranajes la fuerza necesaria para el funcionamiento de la máquina Nomenclatura del cepillo de codo de 14 pulgadas tipo biela.

1. Manivela del avance del cabezal. 2. Tornillo de fijación del cabezal.

3. Perno de fijación del ariete. 4. Control para la posición del ariete. 5. Palanca para control del embrague. 6. Ariete. 7, Palanca selectora del avance. 8. Palanca de la contramarcha. 9. Palanca para el movimiento rápido transversal de la mesa. 10. Palanca de control del selector de velocidades. 11. Control de la longitud. 12. Cuerpo. 13. Base. 14. Manivela para el avance de la mesa a mano. 15. Guías transversales. 16. Control de la direoci6n del avance. 17. Sujetador de la guía vertical. 18. Mesa. 19. Prensa sujetadora. 20. Correderas del cuerpo. 21. Poste de la herramienta. 22. Fijador de la corredera de la herramienta.   EL CEPILLO HIDRÁULICO

Muchos de los cepillos de codo más grandes son de funcionamiento hidráulico. El ariete de este tipo de cepilladora se mueve por la presión de aceite proporciona por una bomba impulsada por un motor eléctrico. Para cambiar la dirección de la presión del aceite se utiliza una válvula inversora, lo cual hace cambiar la dirección en que se mueve el ariete. El avance de la mesa funciona también mediante la presión de aceite. Los cambios en la velocidad y el avance se hacen por medio de válvulas de control.

Muchas cepilladoras hidráulicas tienen una mesa universal con dos superficies de trabajo, una sólida para cepillado plano y una angular y otra inclinable para trabajos en ángulos compuestos.  EL CEPILLO DE MESA

Este se emplea para maquinar superficies planas que sean demasiado grandes para el cepillo de codo. Se diferencia de este ultimo en que la mesa que sujeta la pieza de trabajo se mueve hacia adelante y hacia atrás bajo una herramienta estacionaria de corte. También se caracteriza por su gran capacidad de trabajo aunque cuenta con una mesa de longitud en donde se pueden montar piezas un poco largas y maquinarlas en toda su longitud por medio de dos o cuatro herramientas al mismo tiempo, esto sucede porque algunas Cepilladoras tan solo cuentan con dos portaherramientas en cada bastidor que tenga la maquina.

Nomenclatura del cepillo de mesa de doble columna.

1. Bancada. Es la base a la cual vienen incorporadas las columnas, consta de guías de precisión en toda su longitud y soporta a la mesa.

2. Mesa. Soporta a la pieza y se mueve en forma alternativa a lo largo de las guías de la bancada.

3. Columnas. Son de construcción rígida y están colocadas a los lados de la bancada y la mesa, contienen los contrapesos para la corredera transversal y están provistas en su parte frontal por guías para el desplazamiento vertical de la corredera transversal.

4. Puente. Une a las columnas para mayor rigidez de construcción y aloja a los mecanismos para el avance de la herramienta.

5. Corredera transversal. Es una pieza rígida horizontal montada a través y por encima de la mesa sobre las guías verticales de las columnas. Soporta a los cabezales superiores y proporciona los medios para el avance horizontal de las herramientas de corte.

6. Cabezales (superiores y laterales). Soportan las herramientas de corte y están equipadas con una charnela que levanta la herramienta para librar la pieza durante la carrera de retroceso de la mesa.

7. Tablero de control.   CEPILLADORAS DE DOS MONTANTES

Son los tipos más usados porque ofrecen gran solidez. Se componen principalmente de una bancada de fundición, a los lados se levantan los montantes C (uno a la derecha y otro a la izquierda). Sobre la bancada van las guías para el desplazamiento de la mesa B, dicha mesa, que debe llevar la pieza a trabajar, puede trasladarse con movimiento alternativo de avance y retroceso. Los montantes C llevan también guías laterales para el deslizamiento del travesaño D, que puede regularse en la altura mediante la rotación simultánea de dos husillos (visibles entre las guías de los montantes) y sus respectivos casquillos. A lo largo de dicho travesaño puede deslizarse, a su vez, un carro que lleva el carrillo porta herramienta y que realiza el movimiento transversal intermitentemente, según los desplazamientos proporcionales obtenidos al final de la carrera de retroceso de la mesa.

CEPILLADORAS DE UN MONTANTE

Se emplean para el planeado de superficies de piezas muy grandes que no caben entre los dos montantes de una de las Cepilladoras examinadas. Las características de estas máquinas son iguales a las ya expuestas, con la diferencia del travesaño, que se encuentra en voladizo y debe ser más robusto, a fin de soportar y evitar la vibraciones durante el arranque de viruta.

CAPÍTULO V:LA RECTIFICADORA.

5.1 Definición.

Es una máquina herramienta, utilizada para conseguir mecanizados de precisión tanto en dimensiones como en acabado superficial, a veces a una operación de rectificado le siguen otras de pulido y lapeado. Las piezas que se rectifican son principalmente de acero endurecido mediante tratamiento térmico, utilizando para ello discos abrasivos robustos, llamados muelas. Las partes de las piezas que se someten a rectificado han sido mecanizadas previamente en otras máquinas herramientas antes de ser endurecidas por tratamiento térmico y se ha dejado solamente un pequeño excedente de material para que la rectificadora lo pueda eliminar con facilidad y precisión. La rectificación, pulido y lapeado también se aplica en la fabricación de cristales para lentes.

5.2 Movimientos de trabajo en operaciones con la rectificadora.

Las rectificadoras requieren para su funcionamiento como mínimo, la conjunción de tres movimientos: el de corte, realizado por la muela que gira continuamente a altas revoluciones; el de avance o alimentación, realizado por la pieza, y el de penetración, que siempre lo efectúa la muela.

5.3 Partes de la rectificadora.

Desde el punto de vista funcional, estas máquinas pueden considerarse formadas por los siguientes grupos de órganos:

órgano motor;órganos de transmisión y de variación del movimiento;mecanismos de transformación y amortiguación del movimiento principal;árganos de automatización de los mandos;grupo operativo (herramienta y pieza en elaboración);órganos para la producción y la transmisión del movimiento.

Las máquinas-herramientas modernas están dotadas de mandos directos. Cada máquina posee sus órganos propios de producción y transmisión del movimiento. Esta evolución de los mandos indirectos, que antes consistían en la obtención del movimiento desde un sólo árbol motor que atravesaba todo el taller, se ha hecho posible con el progreso registrado en el campo de los pequeños motores eléctricos. Los buenos rendimientos logrados actualmente permiten destinar, en las unidades modernas medianas y grandes, motores de adecuada potencia para cada movimiento particular requerido por la máquina. En los casos más sencillos todos los movimientos, tanto de la herramienta como de la pieza, provienen de un solo motor a través de un embrague de fricción, un freno, una conexión elástica (correas o juntas), un cambio y los oportunos acoplamientos cinemáticos.

Los motores, exclusivamente eléctricos, por obvias razones prácticas y económicas son generalmente de corriente alterna (asincrónicos trifásicos) por sus cualidades de resistencia y sencillez de manejo (la red eléctrica es alterna); sin embargo, presentan un límite a sus escasas posibilidades de regulación de velocidad. Cuando se desea una regulación continua

directa del motor, se recurre a los de corriente continua, que precisan la complicación adicional de un grupo convertidor de la corriente de la red.

El embrague sirve para separar las partes conducidas de la máquina del órgano motor cuando se desea interrumpir el movimiento; la energía requerida en el arranque hace desaconsejable la parada frecuente del motor eléctrico. Los embragues de fricción se diferencian por el tipo y el número de las superficies de rozamiento y pueden ser de conos, de anillos, de expansión o de discos.

El freno sirve para detener durante un tiempo breve las masas en movimiento, una vez efectuado su desembrague. La inercia de estas partes podría exigir largos tiempos para su frenado, incidiendo pasivamente sobre el tiempo total del trabajo y en otros inconvenientes fáciles de imaginar. Además, la necesidad de no transmitir las vibraciones producidas por el motor a los órganos de mando de los trabajos impone la inserción de juntas elásticas entre las transmisiones rígidas.

5.4 Clasificación de las rectificadoras.

RECTIFICADORA DE SUPERFICIES

a.- Rectificadora De Superficies De Tipo I

La mayoría de las rectificadoras de superficie del tipo I sirven para rectificar una superficie plana de la pieza de trabajo, por lo regular a una igualdad de superficie menor de 0.0002 pulg. No obstante este tipo de rectificadoras también puede usarse para maquinar contornos en la pieza de trabajo. La rueda puede carearse a la forma inversa de la deseada en la pieza de trabajo, y luego puede esmerilarse el contorno en la parte.

La pieza de trabajo se sostiene por lo general en un mandril magnético y se la hace viajar bajo la rueda giratoria con la mesa. A su vez, la mesa está montada sobre un soporte que proporciona el movimiento transversal de la mesa bajo la rueda. En algunos modelos, se mueve la cabeza esmeriladora con la rueda transversalmente a la superficie de la pieza de trabajo en vez de que la mesa este sobre un soporte.

El tamaño de estas maquinas puede variar mucho, de las pequeñas de 4 por 8 pulg. De área de rectificado hasta las de 6 por 16 pies y mayores. La gran mayoría de este tipo es de 6 por 12 pulg.

b.- Rectificadora De Superficies De Tipo II (Rectificadora De Husillo Horizontal Y Mesa Giratoria)

En esta el eje de rotación de la mesa puede inclinarse unos cuantos grados para operaciones como el esmerilado hueco de cierras circulares. Cuando se esmerilan las juntas

de sellamiento en esta forma, el patrón resultante de ralladuras circulares brinda un sellamiento excepcionalmente bueno.

c.- Rectificadora De Superficies De Tipo III (Rectificadora De Husillo Vertical Y Mesa Reciprocante)

Una forma de este diseño es el rectificador de guías, el cual se adapta bien para piezas de trabajo largas y angostas, como por ejemplo, para el rectificado de guías de otras maquinas herramientas. Típicamente estas rectificadoras van dotadas de usillos auxiliares para que pueda completarse toda la configuración de las guías en un solo montaje de la pieza en la maquina.

d.- Rectificadora Para Careado

En esta se emplea típicamente una rueda segmentada montada en un husillo horizontal, en forma tal que el extremo del usillo queda presentado hacia la parte. Esta máquina es adecuada especialmente para el careado de superficies verticales anchas.

RECTIFICADORAS CILINDRICAS

La denominación rectificadora cilíndrica cubre una gran cantidad de maquinas herramientas para rectificado, inclusive las que rectifican piezas de trabajo montadas entre centros; piezas de trabajo en extremo pesadas montadas entre chumaceras; rectificado sin centros y rectificado interior, ya sea con la pieza suelta en un mandril o en la forma de sujeción sin centros.

a.- RECTIFICADORAS CILINDRICAS DEL TIPO DE CENTROS

La forma más fundamental de rectificado cilíndrico se hace con la pieza de trabajo montada entre centros. Por exactitud se hace girara la pieza de trabajo entre centros muertos entre ambos extremos, dando movimiento a dicha pieza por medio de un plato que gira en forma concéntrica respecto al centro de la cabeza de la maquina. La rectificadora cilíndrica siempre es capaz de rectificar también partes cónicas, por la oscilación de la mesa en torno a un eje vertical, a la manera de la mesa de una fresadora universal. También se puede utilizar en desplazamiento vertical de la rueda respecto a la pieza de trabajo, sin que la mesa tenga movimiento alguno.

Rectificadora Cilíndrica Simple Del Tipo De Centros

Emplea una rueda de esmeril montada a un cierto Angulo respecto a los centros. Estas maquinas son adecuadas en especial para rectificado en hombros, particularmente cuando es critica la relación entre el diámetro y la cara. Este tipo de rectificadora también es capaz de recorrer la mesa de la misma forma que las de los tipos simple y universal.

El rectificado de formas también se puede hacer en la rectificadora cilíndrica del tipo de centros. En este tipo de rectificadora, se conforma en la rueda de esmeril la inversa de la forma que ha de impartirse a la pieza de trabajo, y luego se rectifica la parte por

alimentación directa de la rueda hacia la pieza de trabajo. Este es un método para la alta producción muy usado en partes complejas como las de las válvulas hidráulicas.

Rectificadora De Rodillos

Se usa para acabar y recarear los rodillos que se emplean para el acabado en caliente y en frió de los aceros y otros metales. Estos rodillos típicamente son muy pesados, por lo que se soportan en chumaceras de muñón para su esmerilado, justamente como están cuando trabajan en el molino de laminación en el que se usan. Además debido al peso de los rodillos las rectificadoras de rodillos están diseñadas de manera que giren los rodillos en una posición fija y que la cabeza de la maquina se mueva a lo largo de carriles que son paralelos al rodillo. Cuando el rodillo se va a utilizar para laminar acero en frió, operación en la que se requieren altas presiones, se ajusta la máquina para rectificar un rodillo con curvatura ligeramente convexa para que el producto resulte plano. En rodillos para laminado o estirado en caliente, sucede lo inverso, y se compensa rectificando el rodillo con forma ligeramente cóncava. Para las aplicaciones de rodillos más pequeños, se rectifican algunos rodillos entre centros y en rectificadoras cilíndricas simples, y a veces en rectificadoras de banda recubierta de abrasivo que pueden rectificar toda la superficie en un solo paso.

b.- RECTIFICADORAS SIN CENTROS

Es por lo general una maquina que sirve para trabajar en el diámetro exterior de una pieza de trabajo cilíndrica. Estas maquinas se usan por lo general en trabajos de alta producción, pero de ninguna manera están limitadas para partes cilíndricas simples. Ciertas partes con diferentes diámetros, como las válvulas automotrices, se pueden avanzar hasta un tope fijo. También es posible hacer partes cónicas conformando tanto las ruedas de esmeril como las ruedas reguladoras en la forma inversa de la que se requiere y hasta es posible rectificar sin centros partes de porciones centradas de mayor diámetro que los extremos, cargando la parte a la maquina hacia abajo desde la parte superior con aparatos especiales para su avance. Aun las partes roscadas sin cabeza, como los opresores, pueden roscarse en las rectificadoras sin centros.

Rectificadora De Discos

Esta máquina avanza las partes entre las caras de dos ruedas de esmeril. Se emplean diversos métodos para alimentar las partes a este tipo de maquinas.

Rectificadoras De Engranes

Se dividen en rectificadoras de forma en las que la rueda de esmeril esta careada exactamente a la forma inversa a la del diente que se va rectificar, y los tipos generadores en los que la forma resulta de la acción conjugada de la rueda y la pieza de trabajo.

OTRAS RECTIFICADORAS

a.- Maquina Lapeadora O Pulidora

En esta máquina se prepara la superficie cortante impregnando granos de abrasivo en una placa relativamente blanda que sostiene, mientras se imparte un movimiento relativo a la pieza de trabajo. Por este método se obtiene una igualdad de superficie excepcional, pero la rapidez de corte es muy baja. El control de temperatura es crítico para el lapeado de precisión.

b.- Joneadora O Pulidora

Se usa para el dimensionado con precisión de orificios o agujeros previamente maquinados. Esta máquina se puede usar ya sea para joneado externo o interno de la pieza de trabajo dentro de un intervalo de tamaño, y a menudo se le dota de aditamentos para el movimiento mecánico de la pieza de trabajo a lo largo del mandril de joneado.

c.- Rectificadora Electroquímica

Esta es en realidad una máquina para recubrimientos electrolíticos, operada a la inversa. La acción electroquímica remueve el material de la pieza de trabajo (ánodo), pero se forman óxidos aislantes en el proceso. El abrasivo sirve principalmente para remover los óxidos de manera que pueda continuar el proceso de separación electrolítica. La rueda abrasiva es por lo general una rueda impregnada de diamante, por conductividad, y las ruedas duran un tiempo muy largo. Este tipo de maquina se usa con frecuencia en el afilado de herramientas de corte de una sola punta, de carburos para tornos, y en herramientas para cepillos.

CAPÍTULO VI:PLAN DE MANTENIMIENTO

En este caso se toma en cuenta un plan general de mantenimiento preventivo para una rectificadora. Este plan se puede adoptar a cualquier máquina rectificadora, solo deben tenerse en cuenta las piezas de recambio y factores características de la máquina (dimensiones, funcionamiento, etc.) para establecer una programación acertada. Las actividades a realizar al igual al periodo de tiempo en que deben ser realizadas se indican a continuación.

Diario

Limpieza de máquina (operario) Inspección visual (ruidos y vibraciones anormales, fugas de aceite, de líquido refrigerante, conexiones eléctricas, etc)Comprobación del estado de herramienta Comprobación de niveles de aceite y refrigerante

Mensual

Cambio de filtros, si procedeMedición de consumo de corrienteComprobación de funcionamiento Calibración de posiciónComprobación de la seta de emergencia Comprobación de la protección por derivaciónInspección visual de cuadros eléctricos (cables dañados, elementos en mal estado, estado del ventilador, estado del filtro, etc)Limpieza del cuadro eléctrico y de control

Anual

Revisión completa del grupo hidráulicoCambio de aceite y filtrosLimpieza del depósito de aceite y refrigeranteRevisión completa de herramientas Revisión completa del cableadoMedición de aislamiento de motores (meger)Limpieza por aspiración de cuadros eléctricos y de control Reapriete de tornillosSustitución de filtros de cuadros eléctricosReparación de todas las averías y problemas de los que se tenga conocimiento

En realidad, es una máquina sencilla y en general bastante noble. Aplicando rigurosamente este plan se garantiza no tener ningún problema con la máquina

INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO“SANTIAGO MARIÑO”.

EXTENSIÓN PUERTO ORDAZ.INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO.

CÁTEDRA: LABORATORIO DE MANTENIMIENTOESCUELA 46 SECCIÓN “A”

PROFESOR: ALUMNO:RANGEL, JESÚS. AGUILERA LUÍS

SERGIO ROBLES ASDRUBAL GARCÍA

CIUDAD GUAYANA, OCTUBRE DE 2010

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Torno [Disponible]: http://html.rincondelvago.com/maquinas-herramientas.html

Fresadora [Disponible]: http://www.elprisma.com/apuntes/ingenieria_industrial/maquinasherramientasintroduccion/

Rectificadora [Disponible]: http://www.olymaq.com/desarrollo/index_fla.htm

Cepilladora [Disponible]: http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_herramienta

Taladro [Disponible]: http://html.rincondelvago.com/maquinas-herramientas.html

Plan de mantenimiento [Disponible]: http://www.monografias.com/trabajos15/mantenimiento-industrial/mantenimiento-industrial.shtml

INTRODUCCIÓN

El mantenimiento de las máquinas herramientas, como es bien sabido, es el conjunto de actividades que tienen como fin primordial el mantener en el mejor estado posible de funcionamiento operacional de la maquinaria, y de ser posible, la optimización de dichos equipos, es decir, el mejoramiento progresivo de todos y cada uno de los dispositivos que estén ligados a la maquinaria en cuestión. Este concepto, aunque algo improvisado surge por parte de las industrias dedicadas a la producción a partir de la necesidad de alargar la vida útil de los equipos empleados en los procesos de fabricación, de manera que se pueda aprovechar al máximo los recursos de dichas maquinarias.

El mantenimiento es la segunda rama de la conservación y se refiere a los trabajos que son necesarios hacer con objeto de proporcionar un servicio de calidad estipulada. Es importante notar que, basados en el servicio y su calidad deseada, debemos escoger los equipos que nos aseguren obtener este servicio; el equipo queda en segundo termino, pues si no nos proporciona lo que pretendemos, debemos cambiarlo por el adecuado. Por ello, hay que recordar que el equipo es un medio y el servicio es el fin que deseamos conseguir.

La siguiente investigación tiene como finalidad conocer las partes, funciones y tipos de las principales máquinas herramientas empleadas en el taller mecánico industrial actual, entre las que se tienen la fresadora, la rectificadora, el torno, entre otros.

CONCLUSIÓN

Con este trabajo nos hemos dado cuenta de la gran gama de aplicaciones que tienen las máquinas herramientas, sus características, aplicaciones, entre otras, las cuales nos han permitido conocer y aprender varios aspectos de gran importancia y aplicación tal como poder clasificar las fresas de las dos formas relacionadas anteriormente. Hemos aprendido además acerca de las medidas de seguridad existentes las cuales son de gran utilidad a todos aquellos que de una forma u otra se ven expuestos a los peligros que implica el desconocimiento de estas, lo cual nos ha servido para mejorar más en nuestros conocimientos acerca de estas máquinas. Y además este trabajo nos ha servido para aumentar nuestra cultura sobre este tema. 

El mantenimiento de equipos, infraestructuras, herramientas, maquinaria, etc. representa una inversión que a mediano y largo plazo acarreará ganancias no sólo para el empresario quien a quien esta inversión se le revertirá en mejoras en su producción, sino también el ahorro que representa tener un trabajadores sanos e índices de accidentalidad bajos. El mantenimiento no solo debe ser realizado por el departamento encargado de esto. El trabajador debe ser concientizado a mantener en buenas condiciones los equipos, herramienta, maquinarias, esto permitirá mayor responsabilidad del trabajador y prevención de accidentes.